老朽化した900フィート（約270メートル）のレンガ造りの道路、デルローズ・ストリートは補修が必要でしたが、ピッツバーグ市はパイプや集水桝といった従来の雨水インフラの設置を制限したいと考えていました。地域の景観を守るため、市はMSコンサルタント社に透水性舗装材の設計を依頼し、従来は雨水下水道を経由して敷地外に排出されていた雨水流出量とピーク流出率を抑制するための透水性舗装材の設計を依頼しました。このプロジェクトに携わったMSコンサルタント社の雨水エンジニア、ジェイソン・ボーン氏は次のように述べています。「私たちが目指しているのは、土壌下層の原位置浸透能を理解し、過剰な水を土壌に浸透させるか、敷地外にゆっくりと放出するかのいずれかの方法で、最も効率的な自然流下抑制プロセスを特定することです。」彼は、都市の盛土材がどのように水を浸透させるかを把握するために、SATURO浸透計を使用しました。

緑のインフラが自然浸透を助ける

ボーン氏と彼のチームは、流出を遅らせる方法を検討した結果、透水性舗装材が現実的な解決策となると判断しました。ボーン氏は次のように述べています。「舗装材のような硬化した表面を敷設してしまうと、できることはあまりありません。従来の舗装材は流出を加速させてしまうため、流出水を敷地外に排出するために集水桝と大口径のパイプが必要になります。私たちは、都市の土壌や都市埋立地の一部が、浸透の観点からどのような効果をもたらすかを調査したいと考えていました。そして、これらの土壌の一部を調べ始めると、この道路には透水性舗装材が最適だと判断しました。」

浸透流計による自然浸透ポテンシャルの測定

水が骨材に流れ込むと、チームはそれを減速させ、浸透を促進する方法を考え始めた。ボーンは言う。「基本的に、私たちは段階的な地下流動障壁システムを考え出しました。道路の骨材ベース内の下層を横切って、約60のコンクリート製フローバリアを設置しました。道路の縦断勾配がかなり大きかったので、これだけの数が必要でした。これらのバリアの背後には、通常敷地から流出する雨水の一部を貯留しました。そのため、浸透計を使用して、浸透を最大化できる場所と他の管理方法に頼る必要がありそうな場所を特定しました」。

テスト時間の短縮により、設計を即座に変更可能

下層土の大部分は粘土質の都市堆積物でしたが、その粘土質から砕けた頁岩/粘土質の混合物へと明確な変化が見られました。ボーン氏は次のように述べています。「掘削後、雨が降り、砕けた頁岩/粘土質の層から水が消えていくのがわかりました。浸透試験を行ったところ、砕けた頁岩/粘土質の層は粘土質の堆積物よりも高い浸透性を示しました。そのため、観測された下層土の浸透率に基づいて、地下水流遮断壁の設計を修正することにしました。試験で透水係数の値が高くなった箇所では、チェックダム背後の水を浸透のみで除去することができました。」ボーン氏は、浸透が不十分な地域では、緩速浸透コンセプトで浸透を補強したと付け加えています。フローバリアにウィープホールをいくつか設置し、水を次のバリアへと少しずつ流し込むようにしました。自動化されたSATURO浸透計のおかげで、短時間で多くの試験を実施し、浸透の良い土壌と浸透の悪い土壌の境界値を確立することができました。これにより、設計を即座に変更することができました。ダブルリング浸透計では試験にかなり時間がかかり、請負業者が埋め戻しをして工事を進めたいと考えている場合、時間は非常に重要になります。必要な情報をより迅速に得られるツールがあったのは助かりました。

ダブルリングとSATURO の比較は？

ボーン氏は、SATURO 浸透計はより高速で、人的ミスの可能性も減ったと述べています。彼はさらにこう付け加えます。「非常に標準化されているという点が気に入りました。また、フラックスの時間経過に伴う変化を自動でプロットする機能も非常に興味深いものでした。なぜなら、得られた結果を無効にする可能性のある傾向や異常値を把握できるからです。二重リング浸透計は平衡状態に達するまでに長い時間がかかり、いつ平衡状態に達するかを把握するのは困難です。ペンシルベニア州環境保護局が推奨するガイドラインに従っていますが、それは非常に一般論的なものです。私にとって、これはあらゆる状況に適しているわけではありません。SATURO浸透計で分かったのは、非常に細かい間隔で情報を記録し、フラックスの時間経過に伴う変化の曲線をプロットし、それが安定すると基本的に平衡状態に達するということです。平衡状態への到達が早くなります。水の節約になるだけでなく、時間の節約にもなります。さらに、二重リング浸透計のように技術者ごとに原理を少しずつ異なる方法で適用する可能性がなく、標準化された結果が得られるという満足感もあります。」ボーン氏と彼のチームは最終的に、従来の雨水排水設備を不要とする透水性舗装道路の設計を完成させ、資本コストと長期的な維持管理ライフサイクルコストの両方を削減しました。この透水性舗装のコンセプトは、ピッツバーグ市が将来的に他の市街地道路の改修に適用するためのテンプレートとなることが期待されています。

を発見する SATURO